用途:Cirq 是 Google Quantum AI 的开源 Python 框架,用于设计、模拟并运行量子线路,适用于量子算法、变分算法与量子实验。
主要能力:提供量子比特类型(GridQubit、LineQubit、NamedQubit)、单/双比特门、参数化门与自定义门、按 moment 组织的线路结构,以及 OpenQASM、JSON 导入导出。支持精确模拟(态矢量、密度矩阵)、采样与测量、参数扫描、含噪模拟、量子虚拟机(QVM)和期望值计算。还提供线路变换框架用于门分解、线路优化、量子比特路由与硬件编译,以及噪声建模、噪声表征和误差缓解,并支持在多种硬件上运行。
使用方式:安装可用 uv pip install cirq;按需安装硬件集成包,如 cirq-google、cirq-ionq、cirq-aqt、cirq-pasqal 或 azure-quantum cirq。用 Cirq 构建线路后,可用 cirq.Simulator() 模拟并通过 run、run_sweep 获取结果;硬件执行需对应用户提供的引擎或服务进行认证与提交作业。
适用场景:量子算法研究与教学、变分算法(VQE、QAOA、QPE)、参数扫描实验、噪声研究与误差缓解、面向具体硬件的线路编译与执行。
限制:模拟内存随量子比特数按 2^n 增长,密度矩阵模拟为 O(2^2n),大规模系统受内存限制;硬件执行需相应平台账号授权。资料未提供具体收费、价格与性能数据。